它主要包括:
?、?基質(zhì)降解的動(dòng)力學(xué),涉及基質(zhì)降解與基質(zhì)濃度、生物量等因素的關(guān)系。
?、?微生物增長動(dòng)力學(xué),涉及微生物增長與基質(zhì)濃度、生物量、增長常數(shù)等因素的關(guān)系。
③ 還研究底物降解與生物量增長、底物降解與需氧、營養(yǎng)要求等的關(guān)系。
在建立活性污泥法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型時(shí),有以下假設(shè):
?、?除特別 說明外,都認(rèn)為反應(yīng)器內(nèi)物料是完全混合的,對(duì)于推流式曝氣池系統(tǒng),則是在此基礎(chǔ)上加以修正。
?、?活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行條件絕對(duì)穩(wěn)定。
?、?二次沉淀池內(nèi)無微生 物活動(dòng),也無污泥累積并且水與固體分離良好。
?、?進(jìn)水基質(zhì)均為溶解性的,并且濃度不變,也不含微生物。
?、?系統(tǒng)中不含有毒物質(zhì)和抑制物質(zhì)。
活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)——米—門公式與莫諾德模式
1、米—門公式
Michaelis—Menton提出酶的“中間產(chǎn)物”學(xué)說,通過理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,提出了含單一基質(zhì)單一反應(yīng)的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)公式,即米—門公式:
式中:
——酶促反應(yīng)中產(chǎn)物生成的反應(yīng)速率。
——產(chǎn)物生成的最高速率。
——米氏常數(shù)(又稱飽和常數(shù),半速常數(shù))。
——基質(zhì)濃度。
2、莫諾德模式
?、?莫諾德模式的基本形式:
Monod于1942年和1950年曾兩次進(jìn)行了單一基質(zhì)的純菌種培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),也發(fā)現(xiàn)了與上述酶促反應(yīng)類似的規(guī)律,進(jìn)而提出了與米門公式想類似的表達(dá)微生物比增殖速率與基質(zhì)濃度之間的動(dòng)力學(xué)公式,即莫諾德模式:
式中:
——微生物的比增殖速率。
——基質(zhì)達(dá)到飽和濃度時(shí),微生物的最大比增殖速率。
——反應(yīng)器內(nèi)的基質(zhì)濃度,mg/l。
——飽和常數(shù),也是半速常數(shù)。
隨后發(fā)現(xiàn),用由混合微生物群體組成的活性污泥對(duì)多種基質(zhì)進(jìn)行微生物增殖實(shí)驗(yàn),也取得了符合這種關(guān)系的結(jié)果。
可以假定:在微生物比增殖速率與底物的比降解速率之間存在下列比例關(guān)系:
則與比增殖速率相對(duì)應(yīng)的比底物降解速率也可以用類似公式表示,即:
式中:
——比底物降解速率。
——底物的最大比降解速率。
——限制增殖的底物濃度。
——飽和常數(shù)。